ПРЕДВИДИМО ЛИ БУДУЩЕЕ?

Информация и феномен жизни

Выше мы постарались получить ответы на вопросы, постав­ленные в самом начале этой работы: чем отличается живое от неживого? и чем отличается человек от других живых организмов? Коротко ответы эти можно сформулировать так.

Мы увидели, что разница между живыми и неживыми объ­ектами размыта. Ярко выраженные свойства живых объектов, такие, как целенаправленность действий, гомеостаз, наличие об­ратных связей, есть в зачатке в информационных системах на более ранних этапах эволюционного развития (см. гл. 1, 2). Но здесь мы бы хотели подчеркнуть, что есть ступень эволюции, отделяющая живую Природу. Это гиперциклы Эйгена (см. гл. 1, 2 и 5). Они сформировали на основе самовоспроизводящихся единиц сеть каталитических и автокаталитических реакций и образовали аппарат трансляции. Это открыло путь к развитию функции гетерокатализа. В этот момент мы уже можем гово­рить о генетике живой клетки.

Генетика живой клетки подразумевает:

1. Обособление на специальных носителях генетической информации, которое позволило отделить управляющую (информационную) часть клетки от соматической (динамической) (см.
главу 3).

2. Развитый гомеостаз, включающий прямые, обратные положительные и отрицательные связи (см. главы 2, 3, 5).

3. Четкая сигнальная связь управления генетического аппарата клетки соматической частью (гомеостазом) для того, чтобы выжить в условиях внешней среды. В обособлении этих двух функций управления и исполнения заложено ярко выражен­ное целеполагание активности клетки.

4. Образование алгоритма новых генетических связей клетки, комплементирующих с появлением новых генетических крите­риев дарвиновского отбора.

Вышеперечисленные особенности живых объектов обусловле­ны их организацией, особенности которой задаются кодирую­щей эту организацию информацией. Все живые объекты, по су­ществу, – это информационные системы, которые, попадая в подходящие условия, могут обеспечивать воспроизведение коди­рующей их информации. Жизнь, таким образом, – это форма существования информации и кодируемых ею операторов, обес­печивающих возможность воспроизведения этой информации в подходящих условиях внешней среды. Цель жизнедеятельности всех живых организмов – это воспроизведение кодирующей их информации.

Но информация может не только обеспечивать (посредством операторов) собственное воспроизведение, но способна также развиваться, эволюционировать. В основе эволюции информации лежат два принципа: принцип автогенеза и принцип соответст­вия. Принцип автогенеза состоит в том, что любая информаци­онная система, осуществляя целенаправленные действия, так из­меняет среду своего обитания, что это может приводить к воз­никновению новых условий, потенциально пригодных для «раз­работки» другими информационными системами, в том числе случайно образующимися благодаря изменчивости, присущей любой информации. Принцип соответствия состоит в том, что, попадая в новые условия, любая информационная система – и, прежде всего, кодирующая ее информация – или погибает, или видоизменяется в направлении максимального соответствия этим условиям. Усложнение условий, потенциально пригодных для существования информационных систем, автоматически влечет за собой усложнение этих систем, в основе чего лежит увеличение количества кодирующей их информации и ее семантическая «на­стройка».

В ходе эволюции жизни на Земле возникали информацион­ные системы все большей степени сложности. В первый период эволюции их развитие базировалось только на увеличении ко­личества кодирующей их генетической информации, а информа­ционные системы – живые организмы –представляли собой ис­тинные «неделимые» индивидуумы, когда информация и ее опе­раторы неразрывно связаны друг с другом и не имеют незави­симого существования. Это – период биологической эволюции, приведшей в свое время к формированию биосферы. С возник­новением поведенческой информации, когда деятельность орга­низмов, помимо их генотипа, стала определяться еще и пове­денческими реакциями, связывающими в единое целое популя­ции обладающих ими организмов, наметился переход к инфор­мационным системам другого рода, когда отдельные индивиды, информация, их объединяющая, и кодируемые ею операторы стали приобретать пространственно независимое существование. Материальной основой, в форме которой теперь развивалась новая, логическая информация, стала речь, язык, слово. Возник­ли человеческие сообщества. Таким образом, человек – это биологическая база существования нового вида информационных систем, обеспечивающих воспроизведение и эволюцию логиче­ской информации. Владение словом, со всеми вытекающими от­сюда последствиями, и есть главное, принципиальное отличие человека от всех других живых организмов.

Таким образом, феномен жизни и ее эволюцию можно интер­претировать как строго преемственный процесс возникновения и развития информации, постепенно, по мере исчерпания емкости своих физических носителей, приобретавшей все новые формы: генетической, поведенческой и логической. На третьей стадии раз­вития, в форме логической информации, последняя начала при­нимать все более глобальный характер, объединяя в единую информационную систему не только отдельных людей внутри человеческих сообществ, но и все человеческие сообщества, всю биосферу в целом. Технологии – это, по сути дела, реализация, материализация логической информации в операторы, специфи­ческие для информационных систем второго рода, а идеи – ре­лигиозные, нравственные, этические, политические и научные – осознаваемые человеческими сообществами фрагменты единой логической информации, спаивающие ее в глобальную инфор­мационную систему. С этой точки зрения все формы социаль­ной конкуренции, все виды идеологической борьбы и все войны не что иное, как борьба между собой фрагментов логической информации, борьба, в ходе которой выкристаллизовываются новые, наиболее жизнеспособные в данных условиях ее вариан­ты. Войны и революции, таким образом, – это борьба за существование разных видов информации, в которой отдельные лю­ди, их сообщества и целые государства выступают лишь в роли ее «орудий».

Единая природа всех этих видов информации выражается не только в их генеалогической преемственности, но и в том, что любой информации присущи все характерные для нее свойства (см. главу 2), а именно: фиксируемость, инвариантность, размножаемость, мультипликативность, изменчивость, бренность, действенность и полипотентность. Полипотентность информации, в свою очередь, определяет такую важнейшую особенность ее развития, которую мы назвали принципом поризма. Можно думать, что эти же свойства будут присущи и тем новым видам информации, возникновение которых в будущем нельзя исклю­чить, но о которых мы сегодня еще ничего не знаем. Этим процесс эволюции коренным образом отличается от селекции животных и растений, проводимой человеком, когда в относи­тельно небольшие сроки удается получить живые организмы, обладающие именно теми особенностями, которые были заранее задуманы селекционером.

Еще раз о полипотентности информации и принципе поризма

Все, что известно нам о динамике информации, или, другими словами, о развитии информационных систем, отличается одной особенностью, давно подмеченной специалистами – эволюциони­стами: возникновение различных видов живых организмов, за­нимающих самые разные экологические ниши, можно объяснить постериори, но невозможно предсказать априори [1]. В рамках пространства логических возможностей [2] здесь можно предска­зывать любые варианты, но нет никаких оснований заранее оп­ределить, какие из них будут реализованы, а какие – нет. Ана­логическая ситуация наблюдается в мире идей [3]. На примере истории технологий [4] можно видеть, что сходные производст­венные задачи могут решаться зачастую разными способами, а заранее нельзя предугадать, какое из этих решений окажется наиболее оптимальным. Это же относится и к религиозным идеям, философским, политическим и другим.

В основе этого интереснейшего феномена, практически пол­ностью изгоняющего детерминизм из царства живой природы, лежит, по-видимому, то замечательное свойство информации, которое мы назвали полипотентностью. Напомним, что полипотентность – это возможность использовать одну и ту же ин­формацию с одинаковыми или разными вероятностями для дос­тижения разных целей. Другая сторона полипотентности – воз­можность использовать в одной и той же ситуации, для дости­жения одной и той же цели, самые разные информации. Отсюда следует, во-первых, что ценность информации всегда конкретна и в общем случае может быть задана только в форме распреде­ления на пространстве «ситуация-цель»; а во-вторых, что такое распределение никогда не может быть полным, ибо априори не­возможно перечислить все ситуации и все цели, которые могут быть достигнуты с помощью данной информации. Отсюда, кстати, следует вывод, что никогда нельзя быть уверенными, что некая данная информация наиболее подходящая для дости­жения данной цели при данной ситуации. Одной и той же цели всегда можно достигать разными способами.

Мы уже отмечали два интереснейших проявления свойства полипотентности: в виде бифуркаций и в виде принципа пориз­ма. Бифуркации – это принципиальная непредсказуемость путей эволюции данной информации, имеющей несколько возможно­стей для своего дальнейшего развития, что выражается в суще­ствовании нескольких доступных для нее потенциальных экологических ниш; невозможно также априори решить, какая имен­но информация произведет «захват» некоторой потенциальной экологической ниши, доступной для заселения множеством раз­ных информационных систем. Векторизованность, определенная направленность, присуща динамике информации лишь в одной и той же зоне обитания: здесь ее развитие будет идти в на­правлении повышения ее эффективности А = С/В.

В то же время множество возможных равноценных решений задач, которые ставят перед информацией новые потенциальные экологические ниши, не только не исключает, но даже предпола­гает существование среди этих решений таких, которые окажутся далеко не равноценными по отношению к другим возможным новым ситуациям. Принципиальная возможность таких решений, которые, будучи в равной мере эффективными, наряду с другими решениями, в некотором данном информационном поле, окажутся значительно более эффективными, по сравнению с другими, в ин­формационных полях большей размерности, и есть принцип поризма. Мы уже иллюстрировали проявления принципа поризма на уровне эволюции таксонов, и на уровне эволюции биосферы в целом, и на уровне развития идей (см. главу 4).

Заметим, что если бифуркации встречаются и вне живой природы [5], то принцип поризма работает лишь в царстве ин­формации. Можно полагать, что принцип поризма – один из кардинальных принципов, лежащих в основе прогрессивной эво­люции информации и информационных систем.

Непредвидимость будущего

Теперь, пожалуй, мы подготовлены для того, чтобы сформу­лировать еще один принцип, лежащий в основе эволюции ин­формационных систем, – принцип непредвидимости будущего. Поясним это утверждение более обстоятельно.

Два вопроса относительно будущего развития человечества представляют основной интерес. Первый вопрос: что ожидает человеческую цивилизацию в связи с технологизацией биосферы? И второй вопрос: является ли логическая информация высшей и завершающей формой развития информации или возможны ка­кие-либо новые ее формы, кодирующие новые типы информа­ционных систем? Попробуем рассмотреть эти вопросы в меру нашего разумения.

Вначале – относительно возможного будущего биосферы и человечества.

Мы уже касались некоторых итогов относящихся сюда футурологических построений (см. главу 6). Все они опираются на наши знания о современном состоянии экологии и на их экстраполя­цию в обозримое будущее. Решающий вклад в такой анализ сделал Римский клуб. По его прогнозам, при сохранении нынешних темпов техногенеза в недалеком будущем неизбежно исчерпание природных ресурсов жизнеобеспечения человека, сопровождающее­ся необратимым повреждением биосферы и, как естественное следствие, – гибель цивилизации. Отсюда вывод: сохранение чело­вечества возможно лишь при сохранении технологий и численно­сти населения на современном уровне. Учет того обстоятельства, что даже ныне используемые технологии губительно влияют на биосферу, приводит к более радикальным рекомендациям типа снижения общей численности населения Земли примерно на поря­док путем глобального регулирования рождаемости и соответст­вующего уменьшения техногенной нагрузки на биосферу [6J.

Можно думать, однако, что рекомендации по стабилизации и уменьшению народонаселения Земли и, соответственно, тормо­жению техногенеза нереалистичны и на практике нереализуемы. Стабилизация населения, во-первых, противоречит биологиче­ской природе человека с ее требованием превышения рождаемо­сти над смертностью (L > 1), а во-вторых, этическим нормам, направленным против вмешательства государства в частную жизнь людей. Стабилизация техногенеза также противоречит ос­новным принципам автогенеза информации с неизбежной апро­бацией жизнеспособности постоянно возникающих новых ее ва­риантов через дееспособность кодируемых ею операторов, что столь же неизбежно будет сопровождаться возникновением все новых побочных продуктов с непредсказуемыми последствиями их влияния как на биосферу, так и на техногенез в целом. Иными словами, стабилизирующий контроль здесь в принципе невозможен, а попытки его осуществить могут приводить к са­мым печальным последствиям (см., напр., [7]).

Значительно эвристичнее представляются подходы, основан­ные не на экстраполяциях, а на знании закономерностей, при­сущих техногенезу. Две главные тенденции здесь мы уже отме­чали. Во-первых, это – консолидирующая функция информации по отношению к человеческим сообществам, ярко проявляющая­ся сейчас в формировании глобальной информационной сети, а также быстро идущего экономического и политического объеди­нения человечества в единую хозяйственную суперсистему. Это, по существу, формирование глобального информационного пула и глобальных кодируемых им технологий. Параллельно и неиз­бежно формируется «экологическая ниша», «обживаемая» этой информационной суперсистемой, а ее автогенез, в пределах этой экологической ниши, направлен на повышение эффективности информации – и, следовательно, суммарного КПД всего техно­логического комплекса. Под давлением локальных обстоятельств создаются все новые источники энергии, на смену энергоемким технологиям приходят технологии «наукоемкие», на смену очи­стным сооружениям, защищающим от загрязнения окружающую среду, – техноценозы, использующие в качестве ресурсов «по­бочные продукты» друг друга, наподобие трофическим сообще­ствам в экосистемах. Исчерпание природных ресурсов и обост­рение экологического кризиса заставляют принимать меры, направленные на сохранение природной среды обитания, – меры как локального характера, так и глобальные, достигаемые бла­годаря международным соглашениям [7].

Следует подчеркнуть, что процесс этот – стихийный, лишь от­части осознаваемый. Это еще очень далеко от сознательного управления техногенезом хотя бы потому, что цели такого управления еще не сформулированы: все, что сейчас приходит, покамест есть попытки решать лишь злободневные задачи, на­правленные на «охрану природы от человека», на сохранение status quo. Но прекратить техногенез невозможно. Более того. Мы еще не представляем себе тех последствий, которые уже вызваны его воздействием на биосферу – повышением темпера­туры, сокращением лесов, массовым вымиранием видов микро­организмов, грибов, растений и животных.

Однако возникающая подчас видимость управления техноге­незом со стороны человека порождает иллюзии сознательной конвергенции или коэволюции человека и биосферы, обеспечивающей их дальнейшее совместное процветание. Сама по себе идея такой коэволюции лучше соответствует природному тече­нию событий, нежели концепция стабилизации, но вряд ли мо­жет представлять собой нечто большее, чем паллиатив. Сохра­нение биосферы в ее природном варианте возможно лишь при стабилизации численности человеческой популяции (см. главу 5), – а это условие уже давно нарушено, не менее 25 тыс. лет назад. Поэтому идея коэволюции человека и природы не способна по­родить ничего, превосходящего хорошо обоснованные и тща­тельно продуманные меры по уменьшению, ослаблению или, точнее, торможению разрушительного влияния техногенеза на биосферу, но не более того. Этот процесс, запущенный давно произошедшим превышением численности людей сверх своего биологического предела, остановлен искусственно быть не мо­жет.

Третий вариант, о котором тоже уже шла речь, – это разум­ное, тщательно планируемое замещение природных компонентов биосферы их технологическими аналогами. Здесь мы полностью вписываемся в процесс, уже издавна стихийно идущий на нашей планете и обеспечивающий рост ее народонаселения. Информа­ционный пул планеты уже содержит достаточно сведений, необ­ходимых для формирования этой задачи и для ее решения. Это, по существу, создание на планете искусственной среды обитания человека, т.е. среды, в которой будет продолжать формировать­ся глобальная информационная система. Покамест на этом пути прослеживается единственная опасность – техногенные экологи­ческие катастрофы. Если их удастся избежать... – не будет ли это означать, что биогенез полностью уступит место ноогенезу, и человечество ожидает безоблачное будущее, так сказать, «точ­ка омеги» [8]?

К сожалению, нет. Поведение систем в точках бифуркации непредсказуемо. Интенсивно формирующаяся сейчас экологиче­ская суперниша обладает столь большим числом измерений, что делать прогнозы, как поведут себя ныне существующие инфор­мационные субсистемы, начав ею овладевать, невозможно, так же как невозможно предвидеть и влияние на эту новую среду обитания побочных продуктов w деятельности этих субсистем. Полипотентность информации здесь может проявляться самым неожиданным образом, а поризмы, еще не выявленные, могут преподносить самые неожиданные сюрпризы. Кроме того, здесь есть еще один неконтролируемый фактор: неосознаваемая чело­веком мотивация его деятельности. Мы не знаем, как будут преломляться в подсознании человека особенности бурно фор­мирующейся новой среды обитания и какие эмоции это может породить. Последствия всего этого тоже непредсказуемы: от глобального самоуничтожения путем войн, глобального самоот­равления или глобальных катастроф до создания абсолютно на­дежных агрессивных техногенных планет, все более распростра­няющихся по космическому пространству и тупо перерабаты­вающих материю Вселенной в биомассу безудержно размно­жающегося человечества... Но, сколько бы вариантов мы ни пе­речисляли, вряд ли удастся исчерпать все пространство логичес­ких возможностей и тем более вычленить из него наиболее ве­роятный сценарий. Свойство полипотентности информации де­лает будущее принципиально непрогнозируемым. Причем, в от­личие от других природных феноменов, вероятность правильно­го предвидения здесь с возрастанием количества информации не увеличивается, но убывает.

Все это полностью приложимо и ко второму сформулиро­ванному выше вопросу: является ли логическая информация по­следней стадией развития этого феномена, или возможно зарож­дение других, иерархически более высоких его вариантов?

Рассуждая выше о «предвидимом будущем», мы в качестве субъекта имели в виду не всю информационную суперсистему, а человека, т.е. самих себя, полагая в своей гордыне, что это для нас существуют «человеческие знания», а весь информационный пул планеты используется человеком «нам во благо», для собственного жизнеобеспечения. Развитые выше представления, одна­ко, заставляют отказаться от такого антропоморфизма. Мы ви­дели, что генетическая и поведенческая информации в ходе сво­его автогенеза создали возможность возникновения информации логической. Возникнув же, логическая информация все более порывает с нами связь, обретая все более независимое существование, освобождаясь от отягощающего ее груза биологических оков. Но ведь сущность человека как биологического объекта и составляют информации генетическая и поведенческая! Целеполагание, определяемое человеческими эмоциями, создает лишь видимость, иллюзию использования им логической информации – знания – в своих целях. На поверку оказывается, что как сам человек, так и создаваемые его руками, якобы для удовлетворе­ния его потребностей, технологии выполняют совершенно дру­гую функцию: служат для оценки степени истинности в тех или иных условиях различных стихийно возникающих вариантов информации, осуществляя тем самым подбор наиболее жизнеспособных ее вариантов, которые и направляются затем в еди­ный информационный пул.

Иными словами, по отношению к логической информации лю­ди и создаваемые ими технологии выступают в роли операторов, функции которых – обеспечивать ее воспроизведение и дальней­шее развитие. Но, как мы помним, принципиально возможен универсальный самовоспроизводящийся автомат (см. главу 3), обеспечивающий размножение информации без участия человека и способный самостоятельно эволюционировать [9]. Естественно возникает вопрос: а не формируются ли уже сейчас, в лоне техногенеза, виды информации, способные кодировать построение подобных автоматов? Деятельность этих автоматов будет подчи­нена лишь одной цели: обеспечивать мультипликацию такой «техногенной» информации в различных пространствах режимов, ос­вобождая ее от всех возможных помех, в том числе и от ее «тро­фических конкурентов». Окончательно освободившись от биоло­гических пут, техногенная информация может просто отбросить их, как цыпленок отбрасывает скорлупки яйца, из которого он вылупился. И тогда феномен жизни на нашей планете будет пре­доставлен сам себе и, лишенный «информационного надзора», либо релаксирует к состоянию, когда человек был лишь одним из компонентов биоценозов, либо будет обречен на деградацию в результате таких изменений среды обитания, вызванных новыми информационными системами, которые несовместимы с существо­ванием живых биологических систем.

Можно ли будет такие автономные техногенные информаци­онные системы считать «живыми» – вопрос бессмысленный, ибо термин «считать» подразумевает существование человека, способного составлять о чем-то свои суждения, а это само по себе довольно сомнительно. Вопрос же о том, возможна ли вообще абиогенная форма существования информационных систем, смысла не лишен, но не может иметь ответа априори, – прин­ципиальная возможность существования универсальных автома­тов фон Неймана еще не означает технической реализуемости этой возможности. Поэтому и здесь мы приходим к выводу о непредвидимости будущего.

Однако все вышесказанное не должно повергать нас в уны­ние. Человеческая психика устроена так, что мы существуем и действуем, добиваясь своих целей, зачастую даже не вспоминая при этом, что мы смертны и смерть каждого из нас неизбежна. Это же, скорее всего, характерно и для всего человечества: в обоих случаях довлеет злоба дня, а неизбежная гибель просто не принимается в расчет. Вспомним В. Гете: свою сакраменталь­ную фразу «Остановись, мгновенье, ты прекрасно!» Фауст про­изнес лишь после того, как его ослепили Заботы... Полная предвидимость будущего только притупила бы любопытство, а детерминированность средств достижения целей лишила бы эти цели притягательной силы. Ведь каждый по собственному опыту знает, что наибольшую ценность для нас представляет не та или иная цель, к которой мы стремимся, а ощущение, что мы сможем этой цели достигнуть...

Литература

1. Любищев А. А. Проблемы формы, систематика и эволюция организмов. М., «Наука», 1982.

2. Заварзин Г. А. Фенотипическая систематика бактерий. М. «Наука»,1974.

3. Лотман Ю. М. Культура и взрыв. М., Гнозис. Семиотика. 1992.

4. Иванов Б. И., Чешев В. В. Становление и развитие технических наук. Л., «Наука», 1977.

5. Чернавский Д. С. Синергетика и информация. М., «Знание», 1990.

6. Горшков В. Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. М., Изд. ВИНИТИ, 1995.

7. Моисеев Н. Н. Расставание с простотой. М.: «Апраф» (сер. Путь к очевидности), 1998.

8. Тейяр де Шарден П. Феномен человека. М., «Прогресс», 1965.

9. Нейман фон Дж. Общая и логическая теория автоматов. В кн.: Тьюринг А. Может ли машина мыслить? М., Гос. изд. физ.-мат. лит.,1960, С. 59.

 

 

ОБОЗНАЧЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ПОНЯТИЙ

I– информация

A – эффективность информации

В – количество информации

С – ценность информации

H – емкость информационной тары

S – энтропия

Q – оператор

Z – событие цели

W – побочные продукты целенаправленного действия

R – ресурсы

W – число состояний, которые может принимать система

s – пространство режимов, среда обитания

r – расход ресурсов на одно целенаправленное действие

а – коэффициент полезного использования ресурсов

р – ресурсоемкость

L – давление жизни

V – биомасса

G – прирост биомассы

V_P – средняя скорость размножения

V_r – средняя скорость отмирания

D – гибель биомассы

g – средняя скорость потери биомассы

θ – продуктивность экосистемы

ø – кондиционирующая мощность экосистемы

Ω – надежность экосистем

 

 

Из коллекции сайта «РазныеРазности»